顶管施工方案.doc

徐州新城起步区过104国道顶管工程施工方案2 0 0 6 年 7月20 日一、 顶管范围及主要施工内容本顶管工程为徐州新城起步区过104国道顶管分项工程，总长度约76米，管径为1000mm（800mm）砼管。工作井接收井各一个（工作井及接收井待顶管结束后整改可做检查井用）工作井、接收井的详细施工方法详见非开挖施工方案二、施工工期控制建立精干、高效的项目管理班子，配备足够的技术作风过硬的施工队伍，项目经理总揽全局，指导监督各施工员制定班组施工作业计划，确保网络计划主要控制点按时到位，一但出现进度延迟，必须采取加班加点，增加人力物力等措施加强外部协调，搞好业主、监理关系，顾全大局，团结一致，充分调动一切积极因素，确保施工工期。三、顶管前准备工作1、管材由甲方选用O型橡胶圈外胀圈接口钢筋混凝土管。2、顶管施工方法的选定。根据施工沿线的地形、工程和水文地质、交通状况、地上建筑物、地下管线和有无地下障碍物等实际情况和对地表变形控制的综合考虑后作出选定，必须确保安全，保证质量，经济适用，节约用地。3、顶管的施工顺序，从整个顶管系统考虑，做好现场技术数据的测试和分析工作，以便了解实际土质，适应施工环境，掌握顶管设备运转规律，合理组织操作人员，通过起始顶进小结，进一步调整各项施工技术参数，优化下一步顶管施工工艺。4、所用顶管设备必须经过维修保养，经检验合格后方可运入施工现场，在进入工作坑安装时进行单机和整机联动调试，在顶进中必须贯彻例行保养制度。5、按保证工程质量、安全、文明施工、保护地面建筑往返与地下管线、维持道路交通等要求，根据不同的工程地质，水文地质和施工环境和条件合理选择顶管机头。四、顶管施工顺序及工艺流程1、施工顺序安装导轨设置承压壁安装主顶设备安装顶管机头安置起重机械安置土方运输设备安放钢筋砼管节顶进2、顶进工艺流程：安放钢筋砼管工节安装承插口钢环安装顶铁安装轨道连接电缆、油路、注浆管路接头伸出主顶千斤顶活塞杆顶进缩回主顶千斤顶活塞杆拆除管内轨道电缆、油路、注浆管路接头吊开顶铁退出承插口钢环安放钢筋砼管节继续再顶3顶力估算按采取管壁外侧同步筑入触变泥浆处理，手掘式顶管所阻力R2=F2根据以往在软土地层顶进的施工经验，一般可取F2=812KN/M2按顶进最长长度为160m，管道外径1.2m计算，最大顶进阻力P=F2DLDL=123.14161.257=250T.配备200T2台液压千斤顶能完全满足顶力需要，活塞行程1200mm，主油泵最大供油压50Mpa，供油量10L/min。4顶管设备安装a、安装导轨导轨采用装配式导轨，安放在砼基础面上，导轨定位后，必须稳固正确，在顶进中承受各种负载时不位移，不变形，不沉降，导轨安放前应先复核管道中心位置。二根导轨必须互相平行，等高，导轨面的中心标高应按规定设计沟底标高设置，在顶进中必须经常复测调整，以确保顶进轴线的精度，导轨的坡度应与设计管道坡度相一致。导轨采用轻型导轨，由钢轨、横梁和垫板组成。导轨轨距的确定已知导轨顶面宽a=7cm 轨高h=15cm假设轨底至管底之间预留空间为3cm，则管材外圈半径与R0之间的差为12cm 则Ro=48cm根据三角形原理Ao=R外2-R2o=602-482=36cm所以此时轨距应定为B=2Ao=362+7=79cm b、设置承压壁承压壁应承受和传递全部顶力，必须具有足够的强度和刚度，应根据最大顶力计算具有较大的安全较，方形 Ao沉井前垫以4040cm方枕木，枕木外竖厚5cm钢板作为承 B 压面，钢板面必须与顶进轴线相垂直，钢板就位后，应用钢丝绳牵牢防止倾倒。C、安装主顶设备主顶设备由以下几部分组成：组合千斤顶主顶千斤顶2只油泵站及管阀组合U型顶铁O型接口顶铁2台千斤顶应共同作用，规格一致，行程同步，每台千斤顶的使用压力不大于额定工作压力，油路必须并联，每台千斤顶均备有独立的控制阀，千斤顶伸出的最大行程应小于油缸行程10cm左右。油泵设备在距离主顶千斤顶处，油管安装应顺直，减少转角，接头不漏油，油泵应在雨棚内工作。油泵的最大工作压力不大于32kpa，装有限压阀，溢流阀和压力表等指标保护装置，安装完毕后必须试车，在顶进口定时检修维护，及时排除故障。U型顶铁必须符合要求刚度大，受力无变形，相邻面垂直，排列不扭曲，半日块放置稳定性好，连续部位不脱焊，不凸面，与导轨的接触面必须平整，顶进前滑动部分应抹黄油润滑。环形接口顶铁应与砼管口相吻合，中间用软木板衬垫，防止承插口处破损。d、安装前墙水圈为了防止顶管机头进口工作坑洞口流入泥水，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不致流失，必须事先安装好前墙止水圈，其组织部分为予埋法兰底盘橡胶板钢压板垫圈和螺栓e、安装顶管机头顶管机头用的尺寸和结构应符合要求，在吊入顶进坑前应用详细的检查。顶管机头用汽车吊安装，卸机头时应平衡，缓慢避免冲击、碰撞，并由专人指挥。机头安放在导轨上后，测定前、后端的中心方向偏差和相对高差，并做好记录，机头和导轨的接触面必须平衡，吻合。顶进工作井安装管节程序：安放钢筋砼管节安放橡胶圈接口安装承插口钢环安装顶铁安装轨道连接电缆、油路、注浆管路接头伸出主顶千斤顶活塞杆顶进缩回主顶千斤顶活塞杆拆除管内轨道电缆、油路、注浆管路接头吊开顶铁退出承插口钢环安装钢筋砼管节继续再顶。顶管工作井一般应安装以下设备：导轨后背下管设备（一般采用轮式汽车吊）顶进设备（包括顶镐、高压油泵等）出土设备（人工挖土包括运土车、水平牵引及垂直牵引的卷扬机。泥浆泵、输送管道等）照明设备（管内应使用电压不大于36伏的低压照明）通风设备（根据需要安装）工作平台（一般由工字钢及方木组成，中设下管及出土口，口上设活动平台）工作棚。五、顶进1、顶进方法要点（1）开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时，方可开始顶进。（2）全部设备经过检查并经过试运转。（3）顶管在导轨的中心线、坡度和高程应符合规定。（4）防止流动性土或地下水由洞口进入工作井的措施。（5）开启封门的措施。1、拆除封门应符合下列规定：（1）先拆除内侧的临时封门，拆除井壁外侧封板或其它封堵措施。（2）在不稳定土中顶管时，封门拆除后应将顶管立即顶入土层。（3）工具管开始顶进510m的范围内，允许偏差为：轴线位置3mm高程0-+3mm，当超过允许偏差时，应采取措施纠正。2、顶进工具管切入土体后应严格控制其水平偏差不大于5mm，其高程为设计标高加以抛高数，工具管与第一节砼管连接时，其尾部到少须搁在导轨上2030cm，并立即进行砼管的连接。严格控制管出坑后10m范围内管道轨迹的偏差，以保持砼管有一个良好的导向。机头进入洞口后，先将机头门关紧，然后把机头推进土砂层，再用高压水枪进行冲压。严防正面坍方。顶进时当遇到地下障碍物，应在采取安全措施条件下，先清除后予以继续顶进，如遇特殊情况或紧急情况，应及时采取应变技术措施。当因故暂停时或较长时间停止顶进时，为防止工作面松动或坍陷，应采取全部封闭措施。顶管交接班时将顶进情况和排除故障所采取的措施作逐一详细交接。3、顶进时应注意事项在每节管道的顶进全过程中，必须测量和控制管道的管底标高和中心线，确认合格后，方可顶进。特别注意每一节管子顶进方向的准确性，这是保证整段顶管质量的关键。对顶进方位应勤测量，勤检查，并细致操作，防止出现偏差，因此应每顶进2030cm即对中心线及高程测量一次，在正常顶进时，必须每顶50cm测量一次。顶进测量仪器放设时，其视准轴应与管道顶进中心线相互一致，以测定顶进管道的中心线偏差，同时整平仪器，以测定管道的管底标高偏差。工具管入土时，应严格控制顶进偏差，中心偏差不得大于0.5cm，高底偏差不超过1.51cm，若达不到上述要求，应拉出工具管，作每二次顶，严格控制前5m管道顶进偏差，其高低左右偏差均不得大于1cm。千斤顶启动时，顶伸速度应慢，控制阀门，逐步增大油路、压力和油量。砼管道顶动时，方可加快顶伸速度，油泵千斤顶工作时，要启闭阀门时，控制油路压力不大于300kg/cm2，压力突然增高，应停止顶进，并检查原因，经及时处理后方可继续顶进，若前端有障碍物，应及时改用人工挖土法，清除障碍后再用挤压顶进。顶钢筋砼管时，为防止顶进过程中错口，接口处应安装外胀圈，安装胀圈时，应注意使管口居中。当顶进阻力超过主千斤顶的容许顶力或混凝土管节容许的压力而无法一次达到顶进距离要求时，应采用中继接力顶进技术，实行分段逐次顶进。5、测量顶管测量工具采用激光经纬仪进行水准及中心线的测量。顶管必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面和地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动，视线清楚，方便校核的地方，并加以保护，必要时增设控制二个以上便于校核中线桩。顶进坑内应设置由地面水准点引入的临时水准点，在交接班时进行仪器高程的校对和调整，顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪引入坑内，然后对中观测。工具管进入土层过程中，每顶进30cm，测量至少1次，当进入土层后正常顶进时，每顶进1m至少测量1次，纠偏时增加测量次数。顶管工程结束后（即贯通）必须全线复测，绘制管道顶进轴迹图（含高程、方向、顶力曲线）并由施工质监人员检查复核。6、纠偏顶进纠偏可以采用调整正面水冲部位、范围和深度的办法，也可采用调整千斤顶纠偏方法。若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方法，反之亦然。如同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一面。发现较大偏差应分析发展趋势，采用分次逐步纠正，勤调微纠，若偏差超过质量标准，或顶管发生扭曲现象，管位偏差过大且校正无效时，应通知暂停顶时，研究有效措施，并及时处理后，方可继续顶进。7、进坑当顶管机头接近接收井外壁时，可拆除砖墙封堵，顶管机头进坑时，接收井内应予先安置枕垫和滚筒。当管节顶入接收坑后，施工人员应考虑顶进坑和接收坑各留出的管节长度尽量避免敲拆钢筋砼管节方便接口施工落出管段应小于管长的三分之一，以使管节重心继续留在土层中。接口顶进前对面钢筋砼管、钢套环、橡胶密封阀从尺寸、规格、数量等均作检查，必须符合设计图的要求，钢筋砼管接头的槽口尺寸正确，光洁平整无气泡。橡胶圈外观和任何断面都必须致密均匀，无裂缝、孔隙和凹缝等缺陷，橡胶圈应保持清结无油污，不得在阳光高温下直晒。钢套环必须按设计要求进行防腐处理，刃口无痣点，焊接处平整，肢部与钢板平面垂直，堆放时整齐搁平。8、质量标准顶向不偏移，管节不错口，每一顶程甜言蜜语底坡度不允许倒落水，管道接口腰箍须嵌密实，和顺不起壳，不渗透不漏。顶管接口套环应对下管缝和管端外圈、密贴、